Estevão era italiano, de origem romana e seu pai se chamava Júlio. Não se tem registro de mais nada sobre sua família. Ele viveu no século II, quando a Igreja estava estremecida pela crise interna e sofria com as perseguições impostas aos fiéis, pelos imperadores de Roma. Ele foi eleito sucessor do Papa Lúcio I e o primeiro com este nome.
O seu pontificado foi marcado, no início, por um período de paz, concedido aos cristãos, pelo então imperador Valeriano e, depois, pelos inúmeros problemas internos, que dividia os sacerdotes católicos na ocasião.
A Igreja estava dividida quanto ao tratamento a ser dado aos "lapsi", como eram chamados os fiéis que renegaram Jesus Cristo, abandonando a Igreja com medo do martírio no período das perseguições e que depois arrependidos queriam retornar ao Cristianismo. Este era o árido terreno que dividia o clero entre rigorosos e indulgentes.
Nesta época, dois Bispos da Espanha, ambos "arrependidos", desejavam voltar ao Cristianismo. Os cristãos concordavam que fossem aceitos, mas apenas como simples fiéis. Estes, porém, queriam ser aceitos como antes, na condição de Bispo e à frente das mesmas dioceses. Ambos, enganando o Papa Estevão I, reassumiram os postos, dizendo à todos que tinham a sua autorização. Houve então muita confusão e revolta em toda a Igreja, que se espalhou da Espanha alcançando o norte da África, onde o Bispo de Cartago era o grande Cipriano, hoje venerado como Santo.
Estevão I, teve de enfrentar toda a rejeição daquela decisão, que não havia sido sua, por parte de Cipriano que, de Cartago, liderou um movimento de revolta contra ele. O seu pontificado se complicou ainda mais quando em 257, a Igreja inteira voltou a ser perseguida pelo imperador Valeriano, que endureceu o governo, na tentativa de manter o Império unificado na guerra contra a Pérsia.
No dia 02 de agosto de 257, o Papa Estevão I morreu martirizado na sede da Igreja em Roma. Encontramos, esta narração no Martirológio Romano, que diz: O Papa Estevão I, celebrava o Santo Sacrifício da Missa, quando repentinamente apareceram alguns soldados. Corajoso continuou firme diante do altar celebrando os santos mistérios. Foi morto e ali mesmo o decapitaram.
As perseguições continuaram violentas por todas as regiões do Império, chegando no ano seguinte na África, onde o Bispo Cipriano também foi decapitado, na sua diocese de Cartago.
As relíquias de São Estevão I, foram encontradas na Sepultura dos Papas, no Cemitério São Calisto, em Roma.
Em 1682, seu corpo foi transferido para a Catedral da cidade de Pisa, na Itália. A sua veneração litúrgica foi designada para o dia de sua morte.
